DE2248394A1

DE2248394A1 - Mixer for solids and liquids e.g., concrete - has revolving and axially oscil-lating blades reaching all parts of stationary vessel

Info

Publication number: DE2248394A1
Application number: DE19722248394
Authority: DE
Inventors: Ergin Yueksel
Original assignee: Elba Werk Maschinen GmbH and Co
Current assignee: Elba Werk Maschinen GmbH and Co
Priority date: 1972-10-03
Filing date: 1972-10-03
Publication date: 1974-04-11

Abstract

A mixer for solids and liquids comprises a mixing basin with a revolving shaft and mixing tools extending into it. The shaft is driven from an external power source. The mixing tools in addition to revolving with the shaft, can also move axially and are oscillated axially during mixing. Pref. the tools are fixed onto the shaft and the shaft itself slides axially in its end support bearings.

Description

Feststoff- und Flüssigkeitsmischer Die Erfindung betrifft einen Feststoff- und Flüssigkeitsmischer mit einem an mindestens einem Lager- und Tragkörper befestigten Mischtrog, in dessen Innenraum sich eine mit Mischwerkzeugen versehene Mi scherwelle erstreckt, die in dem Lager- und Tragkörper drehbar angeordnet und von einem außerhalb des Mischtrogs befindlichen Antriebsaggregat antreibbar ist. Solid and liquid mixer The invention relates to a solid and liquid mixer with one attached to at least one bearing and supporting body Mixing trough, in the interior of which there is a mixer shaft provided with mixing tools extends, which is rotatably arranged in the bearing and support body and from an outside the drive unit located in the mixing trough can be driven.

Die bekannten Feststoff und Flüssigkeitsmischer sind hinsichtlich der Mischwerkzeuge und der Leistung so ausgelegt, daß sie beim Mischvorgang ständig das gesamte Mischgut bewegen. Das erfordert erheblichen Aufwand an Mischwerkzeugen und an Lager-und Antriebsmitteln, Dennoch wird zum Beispiel beim Herstellen von steifem Beton oft keine ausreichende Durchmischung der Mischstoffe erreicht, weil infolge der schlechten Fließeigenschaften Strömungsschatten mit Stoffverklebungen entstehen. Auch ist wegen der ständig großen Reibungsflächen eine stets große Reibungskraft zwischen dem Mischtrog und den zu mischenden Feststoffen zu überwinden. Hieraus ergibt sich an allen direkt und indirekt an dem jeweiligen Mischvorgang beteiligten Vorrichtungsteilen ein unnötig großer Verschleiß. The known solid and liquid mixers are in terms of the mixing tools and the power designed so that they are constantly during the mixing process move the entire mix. That requires considerable effort on mixing tools and on bearing and drive means, nevertheless, for example at The production of stiff concrete often does not have sufficient mixing of the mixed materials Achieved because, due to the poor flow properties, flow shadows with material sticking develop. Also, because of the constantly large friction surfaces, there is always a large frictional force between the mixing trough and the solids to be mixed. From this results from all directly and indirectly involved in the respective mixing process Device parts an unnecessarily large wear.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Feststoff- und Flüssigkeitsmischer zu schaffen, bei dem die genannten Nachteile beseitigt sind und der mit geringem Aufwand eine gute Durch~ mischung ohne Strömungsschatten und Stoffverklebungen ermöglicht.The invention is based on the object of a solid and liquid mixer to create in which the disadvantages mentioned are eliminated and with little Effort enables a good mixing without flow shadows and material sticking.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mischwerkzeuge in Achsrichtung der Mischerwelle verschiebbar gelagert und während des Mischbetriebes oszillierend antreibbar sind.This object is achieved according to the invention in that the mixing tools mounted displaceably in the axial direction of the mixer shaft and during mixing operation can be driven in an oscillating manner.

Hierdurch wird eine spiralförmige Bewegungsbahn der Mischwerkzeuge erreicht, so daß bei einer stufenlos rotierend und oszillierend ablaufenden Abschnittmischung das Mischgut mit geringem Arbeitsaufwand von relativ einfach ausgebildeten Mischschaufeln einer intensiven Förderung von Schaufel zu Schaufel und quer durch den Mischtrog aussetzbar ist Durch die axial gerichtete Oszillationsbewegung der Mischschaufeln wird folglich eine sich zum Mischtrog quer fortpflanzende Abschnittsmischung mit verhältnismäßig geringen Reibungskräften erzeugt, wobei jedoch zwischen den nicht bewegten Feststoffabschnitten und den von den Schaufeln bewegten Feststoffe abschnitten ausreichende Scherkräfte entstehen, die für eine gute Durchmischung des gesamten Mischguts sorgen. Dies wird dadurch unterstützt, daß je nach der Axialbewegung die beiden zur Bewegungsbahn quer gerichteten Mischschaufeln eine maximale Mischleistung vollbringen, dagegen die beiden anderen Mischschaufeln, die in der Bewegungsbahn längs gerichtet sind, nur eine geringe Mischleistung aufbringen und das Mischgut lediglich verdrängen.This creates a spiral movement path for the mixing tools achieved, so that with a continuously rotating and oscillating section mixing the material to be mixed with little effort from relatively simple mixing blades intensive conveyance from shovel to shovel and across the mixing trough can be suspended by the axially directed oscillating movement of the mixing blades consequently a section mixture propagating transversely to the mixing trough becomes with relatively low Frictional forces generated, however, between the non-moved solids sections and the solids moved by the blades Sufficient shear forces are created to ensure thorough mixing of the entire mix. This is supported by the fact that depending on the axial movement the two mixing paddles directed transversely to the movement path ensure maximum mixing performance accomplish, however, the other two mixing paddles, which are in the movement path are directed lengthways, apply only a low mixing capacity and the material to be mixed merely displace.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch die wesentlichen Teile eines Feststoff und Flüssigkeitsmischers mit einer zweifach gelagerten Horizontal-Mischerwelle; und Fig. 2 einen Querschnitt durch die wesentlichen Teile eines Feststoff. und Flüssigkeitsmischers mit einer einfach gelagerten Vertikal-Mischerwelle. In the drawing, the subject matter of the invention is shown in two exemplary embodiments shown. 1 shows a longitudinal section through the essential parts of a Solid and liquid mixer with a double-bearing horizontal mixer shaft; and FIG. 2 shows a cross section through the essential parts of a solid. and liquid mixer with a single-bearing vertical mixer shaft.

Der Feststoff und Flüssigkeitsmischer nach Fig. 1 enthält einen waagerecht gelagerten, oben offenen Mischtrog 10 mit zwei, jeweils an den sich gegenüberliegenden Seitenwänden befestigten Lager- und Tragkörpern 11, mit-denen der Mischtrog und die nachstehend beschriebenen Teile in der insgesamt nicht dargestellten Mischanlage gelagert sind.The solid and liquid mixer of Fig. 1 includes a horizontal mounted, open-top mixing trough 10 with two, each on the opposite Bearing and supporting bodies 11 attached to the side walls, with which the mixing trough and the parts described below in the mixing plant, not shown as a whole are stored.

Der Mischtrog 10 hat einen'ihm Querschnitt halbkreisförmigen Boden 12, der wegen der besonderen Materialbeanspruchung infolge der Reibkräfte der Feststoffe mit Verschleißplatten ausgelegt ist. Im Mittelpunkt dieser Halbkreisform erstreckt sich in waagerechter Ebene von einem Lager und Tragkörper 1l zum anderen und durch den Innenraum des Mischtroges hindurch eine hohizylindrische Mischerwelle 13, die in beiden Endabschnitten auf der Außenseite durch eine Keilnutenverzahnungsscheibe 14 verschlossen list, deren Führungskeile die Umfangsfläche der Mischerwelle überragen und in Längsnuten 15 je einer Führungshoblwelle 16 der beiden Lager- und Tragkörper 11 gleitbar sitzen. Diese Fiihrungshohlwellen sind auf Kugellagern 17 in den Lager- und Tragkörper drehbar gelagert, und auf einer dieser Pührungshohlwellen sitzt ein Zahnrad 18, das die Antriebsbewegung eines nicht dargestellten Antriebsaggregats Über die Führungshohlwelle und die diesseitige Eeilnutenverzahnung auf die Mischerwelle 13 überträgt.The mixing trough 10 has a base that is semicircular in cross section 12, which is due to the special material stress caused by the frictional forces of the solids is designed with wear plates. In the center of this semicircular shape extends in the horizontal plane from one bearing and support body 1l to the other and through the interior of the mixing trough through a hollow cylindrical mixer shaft 13, the in both end sections on the outside by a spline toothed washer 14 closed list whose guide wedges protrude beyond the circumferential surface of the mixer shaft and in longitudinal grooves 15 each have a guide shaft 16 of the two bearing and supporting bodies 11 slidably sit. These guide hollow shafts are on ball bearings 17 in the bearing and support body rotatably mounted, and on one of these Pührungshohlwellen one sits Gear 18, which controls the drive movement of a drive unit, not shown Via the guide hollow shaft and the this side grooving on the mixer shaft 13 transmits.

Im Innenraum des Mischtroges 10 sitzen auf der Mischerwelle 13 zwei im Abstand voneinander angeordnete zweiarmige M1schwerkzeuge, an deren Werkzeugarmen 19 jeweils am freien Endabschnitt eine Mischschaufel 20 befestigt ist. Alle vier Mischschaufeln sind in ihren Arbeitskanten dem halbkreisförmigen Boden 12 und paarweise auch den jeweiligen Seitenwänden des Mischtroges angepaßt ausgebildet und stehen, ebenfalls paarweise, in einer derart zueinander geneigten Schräg lage, daß bei gleicher Bewegungsrichtung beider Schaufelpaare die Strömung der Mischgut"Abschnitte zueinander entgegengesetzt verläuft.In the interior of the mixing trough 10, two sit on the mixer shaft 13 two-armed M1schwerkzeuge arranged at a distance from one another, on their tool arms 19 a mixing blade 20 is attached to the free end portion. All four Mixing blades are in their working edges the semicircular bottom 12 and in pairs also designed and adapted to the respective side walls of the mixing trough, also in pairs, in such an inclined position to each other that with the same Direction of movement of both pairs of blades the flow of the mix "sections to each other runs in the opposite direction.

Durch den Hohlraum der Mischerwelle 13 erstreckt sich in deren Längsrichtung eine ortsfeste Kolbenstange 21, die durch eine zentrale Bohrung der Keilnutenverzahnungsscheiben 14 hindurch faßt und im äußeren Endabschnitt der beiden Führungshohlwellen 16 sich mit ihren Stirnflächen jeweils an einer der Führungshohlwellen außen abschließenden Verschlußwand 22 abstützt. Eine passende Dichtpackung sorgt für eine flüssigkeitsdichte Gleitlagerung auf der ortsfesten Kolbenstange. Ebenfalls ortsfest ist ein in der Mitte der Kolbenstange sitzender Kolben 23 in der Mischerwelle gleitbar gelagert, deren Hohlraum durch diesen Kolben in zwei Druckkammern 24 und 25 unterteilt wird. In diese Druckkammern mündet jeweils ein Druckmittelkanal 26, der von der Außenseite ausgehend in der Längsmittelebene durch die Kolbenstange bis nahe an den Kolben verläuft und dort seitlich in den freien Raum der jeweiligen Druckkammer austritt. Beide Druckmittelkanäle sind über bekannte Drehkupplungs- und -Anschlußteile und Steuerventile mit einer nicht dargestellten Druckmittelfördervorrichtung verbunden und derart wechselweise einschaltbar, daß die Mischerwelle 13 mit den Mischwerkzeugen während ihrer Rotationsbewegung eine axial gerichtete Oszillationsbewegung ausführt.The mixer shaft 13 extends through the cavity in its longitudinal direction a stationary piston rod 21 which passes through a central bore of the spline toothed pulleys 14 grasps through and in the outer end portion of the two hollow guide shafts 16 with their end faces each terminating on the outside of one of the guide hollow shafts Closure wall 22 is supported. A suitable sealing packing ensures that it is liquid-tight Plain bearing on the stationary piston rod. One is also stationary in the Piston 23 seated in the middle of the piston rod is slidably mounted in the mixer shaft, the cavity of which is divided into two pressure chambers 24 and 25 by this piston. In each of these pressure chambers, a pressure medium channel 26 opens from the outside starting in the longitudinal center plane through the piston rod to close to the piston runs and exits there laterally into the free space of the respective pressure chamber. Both pressure medium channels are via known rotating coupling and connecting parts and Control valves connected to a pressure medium delivery device, not shown and can be switched on alternately in such a way that the mixer shaft 13 with the mixing tools executes an axially directed oscillating movement during its rotational movement.

Der im wesentlichen für flüssiges Mischgut vorgesehene, aber auch für Feststoffe geeignete Mischer nach der Fig. 2 unterscheidet sich von der Fig. 1 im Aufbau, arbeitet aber nach dem gleichen Prinzip. Ein zylindrischer Mischtrog 30 sitzt auf einem Träger 31, der über einen Hydraulikzylinder 32 mit einer nicht dargestellten Hydraulikanlage verbunden ist und mit dem der Mischer aus der dargestellten Arbeitsstellung in eine Entleerstellung schwenkbar ist. Auf dem MischtrogX ein Lager- und Tragkörper 33 mit einer auf Kugellagern 17 vertikal eingelagerten Führungshohlwelle 34 und einer in deren Längsnuten über eine Keilnutenverzahnungsscheibe 35 antriebsverbundenen und geführten vertikalen Mischerwelle 36. Auf deren unteren, in den Mischtrog fliegend eintauchenden Wellenabschnitt sitzen zwei zweiarmige Mischwerkzeuge, an deren Armen 37 Mischschaufeln 38 angeordnet sind, die, im gleichen Sinne und für die gleiche Wirkung wie bereits zu Fig. 1 beschrieben, in Abstand und Form zu dem hier dargestellten Mischtrog passen.The one intended essentially for liquid mix, but also Mixer suitable for solids according to FIG. 2 differs from FIG. 1 under construction, but works on the same principle. A cylindrical mixing trough 30 sits on a carrier 31, which has a hydraulic cylinder 32 with a not hydraulic system shown is connected and with that of the mixer from the illustrated Working position can be pivoted into an emptying position. On the mixing troughX a storage and support body 33 with one stored vertically on ball bearings 17 Hollow guide shaft 34 and one in its longitudinal grooves via a spline toothed disk 35 drive-connected and guided vertical mixer shaft 36. On its lower, Two two-armed mixing tools sit on top of the shaft section that plunges into the mixing trough, on the arms 37 mixing blades 38 are arranged, which, in the same sense and for the same effect as already described for FIG. 1, in distance and shape fit the mixing trough shown here.

Am fliegenden Endabschnitt der Mischerwelle ist ferner eine S-förmige Bohrschaufel 39 angeordnelt, die beim Mischen von Feststoffen für die Abwärtbewegung der Mischerwelle Raum schafft und das zentral gelagerte Mischgut in den Bereich der unteren Mischschaufeln drängt.There is also an S-shaped shaft on the flying end section of the mixer shaft Drilling blade 39 arranged for the downward movement when mixing solids the mixer shaft creates space and the centrally stored mix in the area the lower mixing paddles is pushing.

In der Mischerwelle 36 ist eine von der oberen Stirnfläche ausgehende und bis in den unteren Wellenabschnitt reichende Längsbohrung, die zu einem von der Keilnutenverzahnungsscheibe 35 verschlossenen zylindrischen Hohlraum 36a ausgebildet ist. Er dient zur Aufnahme einer Kolbenstange 40 und eines an ihrem unteren Ende befestigten Kolbens 41, der durch die Befestigung der Kdbenstange an einer Verschlußwand 42 der Führungshohlwelle 34 ortsfest in dem Hohlraum der in der Vertikalrichtung beweglichen Mischerwelle sitzt und diesen Hohlraum in die beiden Druckkammern 24 und 25 unterteilt.In the mixer shaft 36 there is one extending from the upper end face and extending into the lower shaft section longitudinal bore to one of of the spline sprocket 35 closed cylindrical cavity 36a is formed is. It serves to accommodate a piston rod 40 and one at its lower end attached piston 41, which by the attachment of the Kdbenstange on a closure wall 42 of the guide hollow shaft 34 stationary in the cavity in the vertical direction movable mixer shaft and this cavity into the two pressure chambers 24 and 25 subdivided.

Längs durch die Kolben stange verlaufen nebeneinander zwei, jeweils in einer der Druckkammern mündenden Druckmlttelkanale 26, die jedoch in der Verschlußwand 42 zu einer koaxial verlaufenden 1Druckmittelleitung zusammengefaßt und über eine nur teilweise dargestellte Drehkupplung 43 und eine Ventilsteuerung mit einer Druckmittelfördervorrichtung verbunden sind.Lengthways through the piston rod run side by side two, each Druckmlttelkanale 26 opening into one of the pressure chambers, but which is in the closure wall 42 combined to form a coaxial 1 pressure medium line and via a Rotary coupling 43, shown only partially, and a valve control with a pressure medium delivery device are connected.

Der Rotationsantrieb der Mischerwelle 36 und deren Mischwerkzeuge erfolgt von einem Elektromotor 44 über dessen Antriebsritzel 45, eine Antriebskette 46 und ein Kettenrad 47 auf die Führungshohlwelle 34, die über die Keilnutenverzahnungs scheibe 35 mit der Mischerwelle antriebsverbunden ist. Der Antrieb der Mischerwelle und ihrer Mischwerkzeuge für die gleichzeitige axialgerichtete Oszillationsbewegung erfolgt, wie bereits zu Fig. 1 beschrieben, durch eine wechselweise Beaufschlagung der gleitbaren Wandungen der beiden Druckkammern 24 und 25 mit einem passenden Flüssigkeitsdruck.The rotary drive of the mixer shaft 36 and its mixing tools takes place by an electric motor 44 via its drive pinion 45, a drive chain 46 and a sprocket 47 on the guide hollow shaft 34, which over the splines Disk 35 is drivingly connected to the mixer shaft. The drive of the mixer shaft and their mixing tools for the simultaneous axially directed oscillating movement takes place, as already described for FIG. 1, by means of an alternating application the slidable walls of the two pressure chambers 24 and 25 with a suitable fluid pressure.

Claims

1. Solid and liquid mixer with one at least one Camp. and support body attached blister trough, in the interior of which is a with Mixing tools provided mixer shaft extends in the bearing .. and Traglçärper rotatably arranged and from a drive unit located outside the mixing trough can be driven, characterized in that the mixing tools (19, 20 or 31, 38) mounted displaceably in the axial direction of the mixer shaft (13, 36) and during of the mixed operation can be driven in an oscillating manner.

2. Solid and liquid mixer according to claim 1, characterized in that that the mixing tools (19, 20 or 37, 38) are fixedly arranged on the mixer shaft (13, 36) are and with the end sections of the mixer shaft in the bearing and support bodies (11, 33) can be axially displaced.

3. solids and liquid mixer according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the mixer shaft (13, 36) is hollow-cylindrical and in at least a hollow tapering end section with a spline toothed disk (14, 35) is closed in longitudinal grooves (15) one on the outside by a Closure wall (22, 42) closed guide hollow shaft (16, 34) of the bearing and Support body (11, 33) is guided and that through this mixer and 'Führhphlwellen in the longitudinal direction a stationary arranged, with a mixer shaft cavity Piston rod provided in two pressure chambers (24, 25) dividing pistons (23, 41) (21, 40) extends, which extends with its outer end face on the closure wall the guide hollow shaft is supported and in its longitudinal axis two outgoing from the outside Has pressure medium channels (26), each in the opposite areas Open into one of the pressure chambers of the mixer shaft next to the piston.

4. solids and liquid mixer according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the mixing tools (19, 20 or 37, 38) from the drive unit (44) via at least one drive wheel arranged on the hollow guide shaft 6, 34) (18, 47), the spline toothed disc (14, 35) and the mixer shaft (13, 36) in their direction of rotation and from a pressure medium delivery device via the alternately switchable pressure medium channels (26), the piston (23, 41) and the two on both sides of the piston lying pressure chambers (24, 25) of the mixer shaft (13, 36) in their oscillating movement are drivable.

5. Solid. and liquid mixer according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the mixing tools (19, 20 or 37, 38) at least two blade arms arranged at a distance from one another in the axial direction with one another inclined mixing paddles that move the mix towards each other during the mixing process (20, 38) included.

6. solids and liquid mixer according to any one of claims 1 to 5, with a vertically mounted, overhung mixer shaft immersed in a mixing trough, characterized in that the mixer shaft (36) at its lower, free end portion a drilling tool (39) with the mix pushing away below the mixer shaft Has blade surfaces.

L e r s e i t e